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摘 要:以南通市某 21 层装配式建筑预制墙板安装工程为例，重点介绍了装配式建筑预制墙板型钢连接节点及其施工工艺，针对目前装配式结构构件吊装效率低、安装成本高及工艺复杂等问题，整体技术方案采用“一体化型钢节点+高强混凝土封锚技术”，即采用预制墙板角钢节点连接技术，并配合现浇节点隐蔽处理技术，完成装配式建筑预制墙板与结构层的可靠连接。墙板角钢节点结构合理，预制墙板安装精度可控，安装效率高，节点抗震性能强，有效降低了工程成本，缩短了工期。 1 工程概况 实施装配式建筑是国家“十三五”规划中推进建筑业产业现代化转型升级的重要战略举措，是对传统建造方式的重大性变革。目前，装配式建筑已成为行业发展的热点，国家已出台一系列推进装配式建筑结构应用的重要文件，并在八大重点工作中，将“推动装配式建筑取得突破性进展”已被单独列了出来。然而，装配式建筑的关键点仍要归结于对预制部品件节点连接技术的创新与应用，加强构件连接方式的不断优化升级，从装配式建筑施工的视角下，逐步强化施工过程关键技术的创新与应用，实现装配式工业化高效施工已成为行业发展的驱动力。 南通市某 21 层预制装配整体式建筑，项目总占地面积4172.65m2，总建筑面积 90117.82m2，建筑总高度 75.3m（设计室外地面 - 0.26 标高处至女儿墙顶面），预制率为 41.33%，符合当地装配式建设的基本要求，其中，对于建筑结构外墙采用300mm 厚预制夹心保温墙板，内墙采用 260mm 预制叠合式剪力墙，墙板连接设计采用“一体化型钢节点 + 高强混凝土封锚技术”，提高了墙板的吊装质量和结构的整体性。 2 预制墙板一体化型 钢节点装配式建造技术受我国现有标准限制，目前应用较广的装配混凝土建筑体系主要为等同现浇的湿式连接方法，存在施工工序繁杂、施工功效低、施工质量不易保证等问题。本项目在内外墙板设计时，采用了预制墙板一体化型钢节点连接方法，实现成品组装，就位准确，节点可靠，有效提升了预制墙板安装质量与效率。 2.1 预制墙板一体化角钢节点 装配式预制墙板一体化角钢节点固定安装结构，适用于预制装配式墙板与楼地层（或结构层）固定连接。主要包括预制装配式墙板、楼地层、带孔连接角钢、对拉螺栓、预埋螺栓、预留凹槽等（如图 1），其中：1 代表预制墙板，2 代表楼地层，3 代表连接角钢，4 代表对拉螺栓，5 代表预埋螺栓，6 代表楼地层预留凹槽，7 代表调节垫片，8 代表固定螺母，9 代表墙板预留凹槽。为了保障预制装配式墙板安装质量，其一体化角钢与基层连接设计采用预留凹槽“后浇工艺”，现场吊装时，采用带孔角钢通过对拉螺栓、预埋螺栓实现快速安装,并用调节垫片对预制墙板安装标高进行调节。安装完毕后，在预留凹槽处用细石混凝土将裸露的凹槽填充密实，完成固定安装。该连接结构设计较为合理，施工速度快，安装精度高，可实现一次安装到位，无需多次调整偏差，固定完毕采用细石混凝土封锚处理技术，隐蔽性好，节点承载力大，不影响结构整体美观。 2.1.1 一种装配式预制墙板一体化角钢节点固定安装结构，其特征在于：所述墙板角钢节点固定安装结构设计图中的对拉螺栓 4 两端伸出的长度比墙板预留凹槽 9 的深度小 3-5mm。 2.1.2 一种装配式预制墙板一体化角钢节点固定安装结构，其特征在于：所述墙板角钢节点固定安装结构设计图中的连接角钢 3 与装配式墙板 1、楼地层 2 之间均设有调节垫片 7，调节垫片 7 采用波纹钢垫片，垫片厚度为 3- 6mm。 
2.1.3 一种装配式预制墙板一体化角钢节点固定安装结构，其特征在于：所述墙板角钢节点固定安装结构设计图中的墙板预留凹槽 9 每边设计宽度不小于墙板厚度的 1/5，且不大于墙板厚度的 1/3。 2.1.4 一种装配式预制墙板一体化角钢节点固定安装结构，其特征在于：所述墙板角钢节点固定安装结构设计图中的预留凹槽 9 的高度不小于 200mm，不大于 300mm。 2.1.5 一种装配式预制墙板一体化角钢节点固定安装结构，其特征在于：所述墙板角钢节点固定安装结构设计图中的连接角钢 3 采用等边角钢，角钢设计规格为 L45mm×45mm×8mm，同时，角钢规格应根据具体工程环境灵活选用，满足墙板节点抗震设计要求。 2.2 预制墙板一体化工字钢焊接节点 预制墙板一体化工字钢焊接节点构造（如图 2 所示），其特征在于：包括预制装配式预制板墙 1，结构基层 2、一体化工字钢节点 3、连接焊缝 4、预留后浇凹槽 5、连接钢板 6 和强化钢筋 7，所述工字钢节点 3 与装配式预制板墙 1 在 PC 工厂一体化设计生产，其型钢节点外露部位与预埋钢板焊接固定，所述预埋钢板 6 通过螺栓固定于预留后浇凹槽 5 的底部，所述预埋钢板 6的下方设有加强钢筋 7。 2.2.1 一种装配式预制墙板一体化工字钢焊接节点固定安装结构，其特征在于：为有效配合预制墙板现场吊装施工，所述预留后浇凹槽 5 的设计宽度在吊装前提前考虑比装配式预制墙板 1 的厚度至少大于 200mm，一遍留足后浇施工空间，预留后浇凹槽 5 的设计深度在符合规范的基础上提高至少 25mm，所述预埋钢板 6 的设计宽度要比工字钢节点 3 下翼缘的宽度整体大 120mm，预埋钢板 6 的厚度不小于 8mm。 2.2.2 一种装配式预制墙板一体化工字钢焊接节点固定安装结构，其特征在于：所述加强筋 7 采用热轧带肋钢筋，直径不小于 20mm，间距不大于 200，锚入混凝土结构层（2）中的长度不小于 500mm。 2.2.3 一种装配式预制墙板一体化工字钢焊接节点固定安装结构，其特征在于：若混凝土结构层 2 的厚度小于 500mm，加强筋 7 应设 180 度弯钩锚入混凝土结构层 2 中。 2.2.4 一种装配式预制墙板一体化工字钢焊接节点固定安装结构，其特征在于：所述节点工字钢 3 采用 350mm×175mm×7mm×11mm，对于厚度较大的板墙，根据实际厚度进行工字钢选型，并且节点工字钢 3 的上翼缘应伸入预制装配式板墙 1 中不少于 60mm。 3 施工技术 装配式预制墙板一体化角钢节点固定安装结构，包括装配式墙板 1、楼地层 2、连接角钢 3、楼地层预留凹槽 6、墙板预留凹槽 9，所述墙板预留凹槽 9 分别设置在装配式墙板 1 的两侧，两侧的墙板预留凹槽 9 与楼地层预留凹槽 6 的连接处均通过连接角钢 3 和后浇细石混凝土连接固定，所述装配式墙板 1 通过对拉螺栓 4 连接两连接角钢 3，所述连接角钢 3 同时通过预埋螺栓 5 与楼地层 2 连接固定。 3.1 施工工艺 一种装配式预制墙板一体化角钢节点固定安装工艺流程如下： 预制装配式一体化预制墙板制作→建筑结构层施工→构件运输、吊装→固定安装→凹槽封锚→养护。 步骤 1：预制装配式墙板工厂化生产。设计采用的预制装配式墙板节点构造整体在 PC 加工厂完成，其中板墙连接节点处的预留凹槽尺寸、位置应与楼地层预留凹槽相对应，并严格控制预埋螺栓与对拉螺栓的偏差或工字钢节点焊接。 步骤 2：基层施工。基层施工过程中，按照预制墙板设计尺寸要求，有效考虑预留凹槽、预埋螺栓的具体尺寸，其中结构层上预留凹槽尺寸采用 160mm×160mm×30mm，严格按照设计图纸及施工方案设计要求，预埋螺栓的偏差不大于 2mm，并保证预埋螺栓顶部不得超过结构面层的标高。 步骤 3：运输、吊装。预制墙板运输过程应加强构件保护，尤其是对安装节点处的损坏，将直接影响吊装质量与吊装速度。在内外墙板吊装施工过程中，最重墙板尺寸为 2900mm×3600mm×300mm，重达 5.22t，另外加上吊钩等辅助工具重量1.2t，为满足施工吊装要求，选用 STT553 塔式起重机，臂长 70m，可吊 8t，满足墙板施工要求。 步骤 4：固定安装。墙板吊装就位，固定安装选用高强螺栓，按照施工设计要求，将墙板与结构层通过高强螺栓连接就位，并做好墙板临时固定工作，可采用钢制调节支撑对已就位墙板进行固定支撑，同时校核墙板安装就位的平面位置、墙板垂直度等偏差，有效控制在合理范围之内。 步骤 5：凹槽封锚。采用细石混凝土进行覆盖封槽，浇筑混凝土前应保证节点模板安装准确性及刚度等要求，凹槽封锚过程中，钢制调节支撑不得拆除。 步骤 6：养护。在节点封锚后，待节点强度达到设计强度方可拆除钢制调节支撑，严格控制节点混凝土强度，未经现场测定，不得随意拆除支撑架。 3.2 技术要点 3.2.1 一种装配式预制墙板一体化型钢节点固定安装工艺，其特征在于：步骤 4 固定安装选用直径不小于 12mm 的高强螺栓，螺栓孔的尺寸应大于螺栓公称直径 2- 3mm，螺栓孔间距应不大于 500mm。 3.2.2 一种装配式预制墙板一体化型钢节点固定安装工艺，其特征在于：步骤 5 所述砂浆采用不低于 M15 的水泥砂浆，或采用细石混凝土强度不低于 C40，并且应高于结构强度一个等级为宜。 3.2.3 一种装配式预制墙板一体化型钢节点固定安装工艺，其特征在于：所述对拉螺栓 4 两端伸出的长度比墙板预留凹槽9 的深度小 3- 5mm，施工过程中应准确校核。 3.2.4 一种装配式预制墙板一体化型钢节点固定安装工艺，其特征在于：所述连接角钢 3 与装配式墙板 1、楼地层 2 之间均设有调节垫片 7，垫片的厚度应按照设计要求设置，当误差较大时，可以采用多个垫片调节，最多不超过 3 个。 3.2.5 一种装配式预制墙板一体化型钢节点固定安装工艺，其特征在于：在节点封锚后，待节点强度达到设计强度的 90%以上方可拆除钢制调节支撑。 
本工程在内、外墙板施工过程中，采用了预制墙板一体化型钢节点连接结构及其施工方法，整体技术方案采用“一体化型钢节点 + 高强混凝土封锚技术”，较传统的墙板安装方法节约了 40%的人工费，相对施工耗时节约近 55%左右，有效提升了预制墙板安装的效率与质量。 |
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